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Gerät zur Verabreichung von Gas, insbesondere Narkosegerät
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Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Verabreichung von Gas nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Insbesondere bezieht sich die Erfindung dabei auf ein Narkosegerät
zur Verabreichung anästhetischer oder analgetischer Gase (nachstehend der Einfachheit
halber zusammenfassend Anästhesiegase genannt) bei der Zahn- und Kieferchirurgie
und ähnlichen chirurgischen Maßnahmen.
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Die Erfindung kann jedoch auch zur Verabreichung anderer Gase, beispielsweise
reinen Sauerstoffs, Anwendung finden, Gemäß einem bekannten Verfahren zur Narkotisierung
von Patienten während einer Zahn- oder Kieferoperation wird das übliche Distickstoffoxyd/Sauerstoff-Anästhesiegasgemisch
dem Patienten mittels einer seine Nasenpartie unter Freilassung des Mundes bedeckenden
Atemmaske zugeführte so daß der Mund zur Ausführung der Operation ungehindert zugänglich
bleibt 0 Diese als Nasenmaske ausgebildete Atemmaske weist einen Ein~ laß, durch
welchen das durch die Nase einzuatmende Anästhesiegasgemisch zugeführt wird und
einen Auslaß zum Abführen der durch die Nase ausgeatmeten Gase auf, Die ausgeatmeten
Gase müssen, da sie einen beträchtlichen Anteil an noch wirksamem Anästhesiegas
enthalten, von dem Chirurgen und anderen, an der Operation mitwirkenden Personen
ferngehalten werden, da sonst die Gefahr besteht, daß diese Personen selbst teilweise
narkotisiert werden. Darüberhinaus besteht jedoch eine zunehmende Besorgnis über
die möglichen Auswirkungen einer Langzeiteinwirkung selbst nur spurenartig er Konzentrationen
von Distickstoffoxid und den verschiedenen anderen Anästhesiemitteln, die gewöhnlich
noch dem grundsätzlichen Distickstoffoxyd/Sauerstoff-Gemisch zugesetzt werden. Es
ist daher wichtig, soweit wie
praktisch möglich eine Verunreinigung
der Atmosphäre in Operationsräumen durch ausgeatmete Gase narkotisierter Patienten
zu vermeiden.
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Im Falle der Zahn- und Kieferchirurgie ist es bekannt, an den Auslaß
der oben erwähnten Nasenmaske eine Leitung anzuschließen, durch welche die ausgeatmeten
Gase beispielsweise in die Außenluft außerhalb des Operationsraumes abgeführt werden
können. Allerdings kann der durch eine große Leitungslänge verursachte Ausatemwiderstand
einer rein passiven Anordnung dieser Art eine unerwünschte Belastung für die Lungen
des Patienten bedeuten. Zur Bewältigung dieses Problems ist es bereits bekannt,
ein aktives System vorzusehen, bei welchem der Auslaß der Nasenmaske über eine geeignete
Leitung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, um die Ausatmung zu unterstützen.
Allerdings hat auch ein solches System seine Nachteile. Zum einen ist der von der
Unterdruckquelle erzeugte Saugdruck im allgemeinen so eingestellt, daß er die Gase
aus dem Auslaß der Nasenmaske in einem Maße absaugt, das dem Maximaldurchfluß während
der Ausatmung des Patienten entspricht. Typische Durchflußmengen, wie sie bei einem
solchen System bei erwachsenen Patienten Anwendung finden, liegen im Bereich von
35 1/min bis 45 1/min.
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Während des größten Teils der Ausatmungsphase des Patienten
ist
jedoch die Durchflußmenge der ausgeatmeten Gase beträchtlich geringer und die Unterdruckquelle
saugt deshalb jedesmal ein gewisses Volumen an Anästhesiegas direkt durch die Nasenmaske
ab, was natürlich in erheblichem Maße eine unnütze Vergeudung von Anästhesiegas
bedeutet, Außerdem besteht stets die Möglichkeit, daß im Falle einer Fehlfunktion
oder einer falschen Einstellung der Unterdruckquelle die Lungen des Patienten einem
gefährlichen Unterdruck ausgesetzt werden können. Andererseits kann eine Fehlfunktion
der Unterdruckquelle aber auch einen hohen Widerstand gegen die Ausatmung des Patienten
verursachen oder, falls an oder nahe der Atemmaske ein Rückschlagventil angeordnet
ist, können die vom Patienten ausgeatmeten Gase unmittelbar in die direkte Umgebung
des Operationspersonals austreten, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein
Gerät der eingangs genannten Art im Sinne der Beherrschung der eben genannten Probleme
zu verbessern, Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch dne im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.
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Im Falle der Zahn- und Kieferchirurgie, wenn die Atemmaske als Nasenmaske
ausgebildet ist, stellt die hauptsächliche
Quelle für von der Absaugeeinrichtung
ab zu saugenden Gase der geöffnete Mund des Patienten dar.
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Demgemäß sollte der Einlaß der Gasleitung der Absaugeeinrichtung
derart an der Nasenmaske angeordnet sein, daß er sich bei auf die Nasenpartie des
Patienten aufgesetzter Atemmaske nahe dem Mund des Patienten befindet und die aus
dem Mund des Patienten austretenden Gase sicher abgesaugt werden können, damit eine
Verunreinigung des Operationsraumes weitgehend unterbunden wird.
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Die Erfindung ist aber auch anwendbar, wenn eine Vollmaske benützt
wird, wobei die Notwendigkeit besteht, gegebenenfalls zwischen der Maskendichtung
und dem Gesicht des Patienten austretende Gase abzusaugen.
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Durch das Zwischenschalten eines Behälters zwischen den Maskenauslaß
und die Unterdruckquelle kann der von der Unterdruckquelle zu erzeugende Saugdruck
so eingestellt werden, daß die Gase aus dem Behälter mit einem Durchsatz abgesaugt
werden, der beträchtlich niedriger als der Maximaldurchfluß während der Ausatmungsphase
des Patienten ist. Ein typischer Wert für den Absaugedurchsatz bei einem erwachsenen
Patienten liegt beispielsweise bei 10 1/min bis 12 1/min. Dies wird
dadurch
möglich, daß der Behälter das zusätzliche Ausatmungsvolumen während desjenigen Teils
der Ausatmungsphase aufnehmen kann, während dessen der Ausatmungsdurchsatz den Absaugedurchsatz
zur Unterdruckquelle übersteigt, und auf diese Weise kann eine Verschwendung des
zu verabreichenden Gases auf ein Minimum herabgesetzt werden, Die Anordnung des
Behälters zwischen dem Maskenauslaß und der Unterdruckquelle kann auch die oben
genannten Gefahren im Fall einer möglichen Fehlfunkt ion oder einer falschen Einstellung
der Unterdruckquelle beseitigen oder zumindest wesentlich verringern, Der Behälter
kann ein variables Volumen aufweisen, indem er beispielsweise als flexibler Beutel
ausgebildet ist, der sich entsprechend den Strömungsdurchsatzveränderungen während
der Ausatmungsphase des Patienten ausdehnt bzw zusammenzieht, Vorzugsweise wird
jedoch ein Behälter mit festem Volumen verwendet, der außer seinen Anschlüssen zum
Maskenauslaß und der Unterdruckquelle noch einen zur Außenluft offenen Einlaß hat.
Auf diese Weise wird stets, wenn die von der Unterdruckquelle abgesaugte Strömungsmenge
größer als die augenblickliche Strömungsmenge an ausgeatmeten Gasen ist, Luft aus
der Umgebung durch diesen Einlaß in den Behälter hineingesaugt, welche die Absaugeströmung
ergänzt. Falls also unbeabsichtigt ein übermäßig großer Saugdruck durch die Unterdruckquelle
erzeugt wird, besteht für die Lungen
des Patienten keine Gefahr
der übermäßigen Unterdruckbeaufschlagung und des Zusammenfallens, wie es beim Fehlen
des Behälters oder gegebenenfalls auch bei einem als flexiblen Beutel ausgebildeten
Behälter der Fall wäre, wenn kein Sicherheitsventil eingebaut ist und der Beutel
leergesaugt wird. Vielmehr besteht für den Fall eines Versagens der Unterdruckquelle
für die vom Patienten ausgeatmeten Gase ein Strömungsweg zur Außenluft, nämlich
über den Einlaß des Behälters, der nunmehr als Auslaß wirken kann. Die Anordnung
kann demgemäß so getroffen werden, daß im Falle eines Versagens der Unterdruckquelle
die Atmungstätigkeit des Patienten im wesentlichen ungestört weitergehen kann, während
beim Fehlen eines solchen Behälters der Ausatmung ein hoher Widerstand entgegengesetzt
werden könnte. Selbstverständlich sollte die Kapazität des Behälters so groß sein,
daß im normalen Betrieb kein Austritt von ausgeatmeten Gasen durch den Behältereinlaß
in die Außenluft auftritt.
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Der Behälter und die Absaugeeinrichtung sind zweckmäßigerweise an
die gleiche Unterdruckquelle angeschlossen.
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Dazu kann ein Anschlußblock Anwendung finden, über welchen die notwendigen
Verbindungen hergestellt werden. Vorzugsweise enthält der Anschlußblock Strömungsreguliermittel,
mittels derer die relativen Strömungsmengen aus dem Behälter
und
aus der Absaugeeinrichtung festgelegt werden können0 Diese Strömungsreguliermittel
können eine feste Drosselöffnung aufweisen, die zwischen den an den Behälter und
an die Absaugeeinrichtung anzuschließenden Einlässen des Anschlußblockes liegt,
Alternativ dazu kann eine veränderliche Drosselöffnung Anwendung finden, wenn eine
Veränderungsmöglichkeit der relativen Strömungsmengen aus dem Behälter und durch
die Absaugeeinrichtung geur;inscht ist, was beispielsweise im Veterinärbereich der
Fall sein kann, um ein solches Gerät der Behandlung einer Mehrzahl verschiedener
Arten von Patienten anpassen zu können, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Geräts als Narkosegerät für Zahn- und Kieferchirurgie, und Fig. 2 einen Schnitt
durch einen Anschlußblock mit den angeschlossenen Leitungen des in Fig. 1 gezeigten
Geräts.
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Das in Fig. 1 gezeigte Gerät weist eine Nasenmaske 1 mit einem Einlaß
für durch die Nase einzuatmende Gase, der über eine flexible Leitung 2 an einen
Anästhesieapparat 3 angeschlossen ist, und mit einem Auslaß für durch die Nase ausgeatmete
Gase auf, der über ein Rückschlagventil 4 und eine flexible Leitung 5 mit großer
Lichtweite an einen Anschlußblock 6 angeschlossen ist. Die Nasenmaske kann außerdem
einen variablen, als Rückschlagventil ausgebildeten Hilfseinlaß 1A für Luft aus
der Umgebung aufweisen, die dem vom Anästhesieapparat 3 kommenden Anästhesiegas
beigemischt wird.
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Außen an der Nasenmaske 1 ist ein Absaugkörper 7 mit einem länglichen
Absaugeeinlaß 8 angeordnet, der bei korrekt aufgesetzter Maske dem Mund des Patienten
zugewandt ist. Der Absaugeeinlaß 8 ist mittels eines dünnen flexiblen Schlauches
9, der parallel zur Leitung 5 verläuft, mit dem Anschlußblock 9 verbunden. Ferner
sind ein Behälter 10 und eine Unterdruckquelle 11 an den Anschlußblock angeschlossen,
wobei es sich bei der Unterdruckquelle beispielsweise um das in den meisten Zahnarztpraxen
vorhandene Vakuumsystem oder um eine besondere Vakuumpumpe handeln kann.
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Gemäß Fig. 2 weist der Anschlußblock 6 eine mittige Bohrung 12 auf,
die an einem Ende an eine zur Unterdruckquelle
11 führende Leitung
13 angeschlossen ist und eine Strömungsdrosselöffnung 14 enthält, Der vom Absaugen
einlaß 8 kommende Schlauch 9 steht auf der gleichen Seite wie die Leitung 13 der
Unterdruckquelle mit der Bohrung 12 in VerbindungD während der Behälter 10 und die
Leitung 5 vom Auslaß der Atemmaske auf der mit Bezug auf die Leitung 13 der Unterdruckquelle
anderen Seite der Drosselöffnung 14 mit der Bohrung 12 in Verbindung stehen, Im
Betrieb wird der Gesamtgasdurchsatz durch die Bohrung 12 zur Unterdruckquelle mittels
eines Nadelventils 15 gesteuert, das zwischen der Bohrung 12 und der Leitung 13
angeordnet ist, Die Drosselöffnung 14 legt die relativen Gasströmungsmengen fest,
die durch den Schlauch 9 bzw, aus dem Behälter 10 und der Leitung 5 abgesaugt werden,
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient ein gewellter Schlauch mit großer
Lichtweite und einer Länge von.etwa 1 m als Behälter 10. An seinem vom Anschlußblock
6 entfernten Ende 10A ist dieser Schlauch zur Umgebungsluft offen. Im Gebrauch wird
der durch die Drosselöffnung hindurchgesaugte Gasdurchsatz so eingestellt, daß er
beträchtlich kleiner als der zu erwartende maximale Ausatmungsdurchsatz des Patienten
durch die Leitung 5 ist und
beispielsweise bei einem erwachsenen
Patienten 10 1/min bis 12 1/min beträgt, so daß eine Vergeudung des Anästhesiegases
vermieden wird. Solange die jeweils tatsächliche Ausatmungsgasmenge unter dem Strömungsdurchsatz
durch die Drosselöffnung 14 liegt, was in der Praxis während des größeren Teils
der Ausatmungsphase der Fall ist, werden die gesamten, durch die Nase ausgeatmeten
Gase zusammen mit etwas durch das offene Ende lOA des Behälters 10 angesaugter Umgebungsluft
zur Unterdruckquelle hin abgesaugt. Solange die jeweils tatsächliche Ausatmungsmenge
durch die Leitung 5 den Strömungsdurchsatz durch die Drosselöffnung 4 übersteigt,
tritt die übersteigende Ausatmungsgasmenge in den Behälter 10 ein und verdrängt
darin befindliche Luft durch dessen offenes Ende 10A, jedoch ist die Anordnung so
ausgelegt, daß das Nettovolumen der den Strömungsdurchsatz durch die Drosselöffnung
14 übersteigenden, durch die Nase ausgeatmeten Ausatmungsgasmenge das Fassungsvermögen
des Behälters im normalen Gebrauch nicht übersteigt, so daß keine Gefahr der Verunreinigung
der Umgebungsluft durch den Austritt derartiger Gase durch das offene Ende 10A des
Schlauches 10 besteht.
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Der Absaugekörper 7 hat den Zweck, Gase aus dem Bereich des Mundes
des Patienten abzusaugen, um eine Verunreinigung der Operationsraumatmosphäre durch
Anästhesiegase zu verhindern,
die während der Operation aus dem
Mund des Patienten austreten, Zu diesem Zweck saugt die Unterdruckquelle durch den
Absaugeeinlaß 8 des Absaugekörpers Gas mit einem ausreichend großen Durchsatz ab,
um sicherzustellen, daß durch den Mund des Patienten austretende Anästhesiegase
tatsächlich abgesaugt erden, Bei einem erwachsenen Patienten beträgt der Absaugedurchsatz
beispielsweise etwa 20 1/min0 Dieser Absaugedurchsatz ist natürlich wesentlich höher
als der Durchsatz; mit welchem die durch die Nase ausgeatmeten Gase aus dem Behälter
10 und der Leitung 5 abgesaugt werden sollen, weshalb die Drosselöffnung 14 zwischen
dem Schlauch 9 und dem Behälter 10 und der Leitung 5 vorgesehen ist, Die durch den
Absaugekörper 7 und aus dem Behälter 10 und der Leitung 5 abgesaugten Gase vereinigen
sich stromab der Drosselöffnung 14 in der Bohrung 12 des Anschlußkörpers 6 und gelangen
durch die Leitung 13 zur Unterdruckquelle 119 von welcher sie abgeführt werden,
ohne daß sie mit der Operationsraumatmosphäre in Berührung kommen. Dadurch ist eine
Operation in verunreinigungsfreier Atmosphäre möglich, Ein wesentliches Merkmal
der dargestellten Anordnung liegt darin, daß infolge des offenen Endes 10A des Behälters
10 im Falle der Erzeugung eines unbeabsichtigt hohen Saugdruckes
durch
die Unterdruckquelle 11 keine Gefahr für die Lungen des Patienten durch zu große
Unterdruckbeaufschlagung und Zusammenfallen der Lungen besteht, während andererseits
im Falle einer Fehlfunktion der Unterdruckquelle die Atemtätigkeit des Patienten
im wesentlichen ungehindert weitergehen kann, indem die durch die Nase ausgeatmeten
Gase passiv durch das offene Ende des Behälters abgeführt werden (wobei natürlich
in diesem Fall die luftverunreinigungshemmende Funktion der Anordnung entfällt).
In diesem Zusammenhang ist noch zu bemerken, daß, sofern geeignete Verbindungen
zwischen dem Nasenmaskenauslaß, dem Anschlußkörper 6 und der Außenluft hergestellt
werden, die jeweils verwendete Form des Behälters ohne Beeinträchtigung seiner Funktion
in wesentlichem Maße variabel ist, wobei die beschriebene Ausführungsmöglichkeit
in Form eines Schlauchabschnittes lediglich ein wirtschaftliches Beispiel darstellt.
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Das Rückschlagventil 4 zwischen dem Nasenmaskenauslaß und der Leitung
5 kann von irgendeiner herkömmlichen Bauart sein, beispielsweise pilzförmig, klappenförmig
oder kugelförmig, und weist vorzugsweise ein Transparentgehäuse auf, so daß die
Bewegung des Ventilkörpers beobachtet werden kann und dadurch eine visuelle Überwachung
der Atemtätigkeit des Patienten möglich ist. Außerdem kann in der Leitung 5 ein
pfeifender Atmungsindikator 16 angeordnet
sein, Für manche Operationen
ist es wichtige die Möglich keit zu haben, die Lungen des Patienten unter Druck
zu setzen und für diesen Zweck kann im Rückschlagventil 4 eine durch den Chirurgen
oder den Anästhesisten verstellbare variable Drossel eingebaut sein, Das obige Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf ein Narkosegerät für die Zahn- und Kieferchirurgie, Das erfindungsgemäße
Gerät (natürlich ohne den Anästhesieapparat 3) kann auch zur Verabreichung anderer,
nichtanästhetischer Gase verwendet werden, wenn diese nicht in die unmittelbare
Umgebungsluft eines Patienten gelangen sollen, Dies kann beispielsweise bei der
Verabreichung von Sauerstoff zweck~ mäßig sein, wenn man eine Anreicherung der Umgebungsluft
mit Sauerstoff aus Gründen des Brand- und Explosionsschutzes vermeiden will.
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Die beschriebene Anordnung kann außerdem so abgewandelt werden, daß
sie auch dann anwendbar ist wenn einem Patienten medizinische Gase durch eine Volimaske
verabreicht werden, die sowohl Nase als auch Mund bedeckt. In diesem Fall kann ein
Absaugekörper so ausgebildet sein, daß er gegebenenfalls zwischen der Maskendichtung
und dem Gesicht des Patienten austretende Gase absaugt, und zu diesem Zweck kann
der Absaugekörper eine sich um den ganzen Maskenumfang herum erstreckende Einlaßanordnung
aufweisen.
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